Neue arzneimittelbefallene künstliche Blutgefäße bleiben gerinnungsfrei

Eine Operation für kardiovaskuläre Probleme erfordert häufig die Implantation von vaskulären Transplantaten und Stents, um versagende oder verengte Blutgefäße zu öffnen. Dies löst zwar das unmittelbare Problem der Wiederherstellung des Blutflusses, birgt jedoch das Risiko von Blutgerinnseln.
Der Eindruck dieses Künstlers zeigt die Beschichtung auf der Innenseite des verbesserten Gefäßimplantats (im vergrößerten Ausschnitt).
Bildnachweis: ITMO University / Yulia Chapurina

Jetzt, in einer neuen Studie veröffentlicht in der Zeitschrift für Medizinische ChemieChemiker der ITMO Universität in St. Petersburg, Russland, beschreiben, wie sie eine neue Art von künstlicher Blutgefäßbeschichtung entwickelt und getestet haben, die der Bildung von Blutgerinnseln widersteht.

Die Beschichtung ist ein dünner Film aus dicht gepackten Nanostäbchen aus Aluminiumoxid, die mit einer Substanz vermischt sind, die ein gerinnungshemmendes Enzym aktiviert - die Substanz wird Plasminogenaktivator vom Urokinase-Typ genannt.

Als das Team diesen Film verwendete, um die innere Oberfläche eines Gefäßtransplantats zu beschichten, erzeugte es eine stabile Konzentration von Plasmin - ein Enzym, das Blutgerinnsel auflöst.

Die einzigartigen Eigenschaften des Films ergeben sich aus seiner Struktur - einer porösen Matrix, die den Plasminogen-Aktivator enthält. Die Matrix schützt den Plasminogenaktivator und lässt ihn gleichzeitig - durch das Porensystem - mit Plasminogen im Blut reagieren.

Wenn das Plasminogen - eine Substanz, die natürlicherweise im Blut vorkommt - mit dem Plasminogen-Aktivator in der Porenmatrix zusammentrifft, entsteht das gerinnselauflösende Enzym Plasmin.

"In den Arzneistoff eingeschlossene" Gefäßtransplantate lösten Blutgerinnsel in Labortests

Das Team führte mehrere Experimente durch, um die Eigenschaften der neuen filmbeschichteten Gefäßtransplantate zu testen. Zum Beispiel wuchsen sie für einen Test künstliche Gerinnsel aus Blutplasma, gemischt mit Thrombin, und legten sie in das Transplantat.

Leitende Autorin und Laborforscherin Yulia Chapurina, die die Experimente aufbaute, sagt:

"Die Ergebnisse des Experiments erstaunten uns. Sehr bald begann sich das Gerinnsel aufzulösen und durch das Transplantat zu lecken. In Wirklichkeit würde unsere Beschichtung Gerinnsel in der Phase der Bildung zerstören, was konstant einen ungehinderten Blutfluss im Transplantat gewährleistet."

Der neue Film verspricht eine Verbesserung gegenüber den neuesten Arten von Transplantaten und Stents - den sogenannten "Drug Eluting" -Typen. Diese sind mit Medikamenten beschichtet, die langsam ins Blut abgegeben werden, aber ihre Lebensdauer ist durch die Menge des Medikaments begrenzt, das sie lagern.

Das Team glaubt, dass ihr System, da es auf dem Einschluss des Medikaments in einer porösen Schutzhülle basiert, viel länger anhält und den künstlichen Blutgefäßen eine praktisch "unbegrenzte" Lebensdauer bietet.

Der leitende Autor Vladimir Vinogradov, Leiter des internationalen Labors, in dem das Forscherteam arbeitet, sagt, dass ihre Ergebnisse nicht auf künstliche Blutgefäße beschränkt sind, sondern auf jegliche Art von Implantaten. Es hängt alles von der Art der Droge ab, die Sie in der Beschichtung verwenden, wie er erklärt:

"Zum Beispiel beginnen nach der Implantation eines künstlichen Ureters Ureasekristalle oft nach innen zu wachsen und Ärzte wissen nicht, wie sie mit diesem Problem umgehen sollen. Es ist möglich, eine ähnliche wirkstoffhaltige Beschichtung aufzubringen, die Urease auflöst."

"Derselbe Ansatz kann für Nieren- oder Leberoperationen verwendet werden, aber dies sind Pläne für die Zukunft", schließt er.

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